(57)【要約】【課題】光学スイッチ素子において使用するためのスイッチ層を提供する。【解決手段】本発明は光学スイッチ素子に使用するための液晶混合物をベースにしたスイッチ層に関する。また本発明は、スイッチ層を含むスイッチ素子と、スイッチ素子を含む窓構成品とを包含する。液晶混合物は、低分子液晶成分、ポリマー成分および垂直配向のための自己配向添加剤を含む。【選択図】なし
2019527381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチ素子で使用するためのスイッチ層Ｓであって、
スイッチ層Ｓは透明スイッチ状態および散乱スイッチ状態とを有し、上部スイッチ層平面ＵＳＬＰ（ｕｐｐｅｒ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｌａｙｅｒ  ｐｌａｎｅ）および下部スイッチ層平面ＬＳＬＰ（ｌｏｗｅｒ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｌａｙｅｒ  ｐｌａｎｅ）間に液晶媒体を備え、
液晶媒体が、
・液晶低分子量成分、
・重合性または重合された成分（ポリマー成分）、および
・液晶媒体の垂直配向のための自己配向添加剤
を含むことを特徴とするスイッチ層Ｓ。
【請求項２】
散乱スイッチ状態において入射光線方向Ｄ（＝）で上部スイッチ層平面ＵＳＬＰに衝突する平行光線が、スイッチ層Ｓを通過する際にＤ（＝）から偏向され、
最初平行だった光線は下部スイッチ層平面ＬＳＬＰを出た後に前方散乱方向Ｄ（＜）に散乱される結果として前方散乱を生じ、これは拡散透過率Ｔｄとして測定され、
ここでＴｄが、０．２を超えるようにスイッチ層が構成されており、
ただしＴｄは、式（１）に従って定義される請求項１に記載のスイッチ層Ｓ。
【数１】
2019527381.tif 000111
（式中、
Ｉ２．５°以上は、散乱角２．５°以上を有する広角散乱の強度を表し、および
Ｉｔは、全透過の強度を表す。）
【請求項３】
無電圧スイッチ状態における拡散透過率Ｔｄは、０．０５未満であることを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ層Ｓ。
【請求項４】
液晶媒体は、ネマチックに配置された分子を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ層Ｓ。
【請求項５】
ポリマー成分は、反応性メソゲンもしくは重合された形態の反応性メソゲンまたは両者を含むポリマーネットワークを含むことを特徴とする請求項３に記載のスイッチ層Ｓ。
【請求項６】
反応性メソゲンは、アクリレート、メタクリレート、ビニルエーテルおよびエポキシドから選択される少なくとも１つの基を含有することを特徴とする請求項４に記載のスイッチ層Ｓ。
【請求項７】
ネマチックに配置された分子は重量割合ｗＬＣを有し、ポリマーネットワークは重量割合ｗＰＮを有し、重量ｗＬＣ＋ｗＰＮに対してｗＰＮは５０重量％未満の範囲内であることを特徴とする請求項５または６に記載のスイッチ層Ｓ。
【請求項８】
液晶媒体は、９０℃を越える透明点を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のスイッチ層Ｓ。
【請求項９】
液晶媒体は、１．５未満の誘電率異方性Δεを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のスイッチ層Ｓ。
【請求項１０】
スイッチ層Ｓは、３μｍ〜２００μｍの範囲の厚さを有し、および
全透過率Ｔｔｏｔａｌは、０．６〜１の範囲内にあり、および
５５０ｎｍの光線波長で一方のスイッチ状態において拡散透過率Ｔｄは、０．２５から１の範囲内にあることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のスイッチ層Ｓ。
【請求項１１】
スイッチ層Ｓは第１層シーケンスに配置され、第１層シーケンスは外側から内側に向かって
・外側基板層、
・外側導電層
・スイッチ層Ｓ、
・内部導電層、および
・内側基板層
を含む請求項１〜１０のいずれか１項に記載のスイッチ層Ｓを含むスイッチ素子。
【請求項１２】
スイッチ素子は、第１層シーケンスの外側基板層上および／または第１層シーケンスの内側基板層上に第２層シーケンスを有し、
第２層シーケンスは、外側から内側に向かって
・基板層、
・導電層、
・液晶媒体を含むスイッチ層、
・導電層、および
・基板層
を含むことを特徴とする請求項１１に記載のスイッチ素子。
【請求項１３】
第２シーケンスのスイッチ層の液晶媒体は、それぞれ液晶媒体の重量に対して０．０１重量％〜２５重量％の範囲内の色素濃度で少なくとも１種類の二色性色素を含むことを特徴とする請求項１１または１２に記載のスイッチ素子。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のスイッチ素子を備える窓構成品。
【請求項１５】
・液晶低分子量成分、
・１０重量％以上の重合性または重合された成分（ポリマー成分）、および
・液晶媒体の垂直配向のための自己配向添加剤
を含むことを特徴とする液晶媒体。
【請求項１６】
媒体は、垂直配向用の自己配向添加剤として、１種類以上の式Ｉの自己配向添加剤を含むことを特徴とする請求項１５に記載の液晶媒体。
【化１】
2019527381.tif 000112
（式中、
ｋは、０または１を表し、
ｍは、０、１、２、３、４、５または６、好ましくは０、１、２または３を表し、
ｎは、０または１を表し、
Ｒａは、下式のアンカー基を表し、
【化２】
2019527381.tif 000113
ｐは、１または２を表し、
ｑは、２または３を表し、
Ｂは、置換または無置換の環系または縮合環系、好ましくはベンゼン、ピリジン、シクロヘキサン、ジオキサンまたはテトラヒドロピランから選択される環系を表し、
Ｙは、互いに独立に、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−ＮＲ１１−または単結合を表し、
ｏは、０または１を表し、
Ｘ１は、互いに独立に、Ｈ、アルキル、フルオロアルキル、ＯＨ、ＮＨ２、ＮＨＲ１１、ＮＲ１１２、ＯＲ１１、Ｃ（Ｏ）ＯＨ、−ＣＨＯを表し、ただし少なくとも１個の基Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、ＮＨＲ１１、Ｃ（Ｏ）ＯＨおよび−ＣＨＯから選択される基を表し、
Ｒ１１は、１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを表し、
Ｓｐａ、Ｓｐｃ、Ｓｐｄは、それぞれ互いに独立に、スペーサー基または単結合を表し、
Ｓｐｂは、３価または４価の基、好ましくはＣＨ、ＮまたはＣを表し、
Ａ１、Ａ２、Ａ３は、それぞれ互いに独立に、芳香族、ヘテロ芳香族、脂環式またはヘテロ環式基を表し、また該基は縮合環を含んでもよく、また基Ｌで一置換または多置換されてもよく、
Ｚ２は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−（ＣＨ２）ｎ１−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−（ＣＦ２）ｎ１−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＲ０Ｒ００）ｎ１−を表し、
Ｚ３は、それぞれの場合で互いに独立に、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−（ＣＨ２）ｎ１−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−（ＣＦ２）ｎ１−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＲ０Ｒ００）ｎ１−を表し、
ｎ１は１、２、３または４を表し、
Ｌは、それぞれの場合で互いに独立に、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＮＣＯ、−ＮＣＳ、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｒ０）２、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ０、置換されてもよいシリル、３〜２０個のＣ原子を有する置換されてもよいアリールもしくはシクロアルキル、または１〜２５個のＣ原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを表し、ただし加えて１個以上のＨ原子は、ＦもしくはＣｌまたは−Ｓｐ−Ｐで置き換えられてもよく、
Ｓｐは、スペーサー基または単結合を表し、
Ｐは、重合性基であり、
Ｒ０は、それぞれの場合で互いに独立に、１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを表し、
Ｒ００は、それぞれの場合で互いに独立に、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを表し、および
Ｒ１は、互いに独立に、Ｈ、ハロゲン、１〜２５個のＣ原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキルを表し、ただし加えて１個以上の隣接しないＣＨ２基は、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接連結しないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてよく、ただし加えて１個以上のＨ原子は、ＦまたはＣｌで置き換えられてよい。）
【請求項１７】
液晶低分子量成分は、式ＣＹ、ＰＹ、Ｔ、ＦＩおよびＢの化合物の群から選択される１種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項１５または１６に記載の液晶媒体。
【化３】
2019527381.tif 000114
（式中、
ａは、０、１または２を表し、
ｂは、０または１を表し、
ｑは、１または２を表し、
【化４】
2019527381.tif 000115
【化５】
2019527381.tif 000116
式中Ｌ５はＦまたはＣｌ、好ましくはＦを表し、Ｌ６は、Ｆ、Ｃｌ、ＯＣＦ３、ＣＦ３、ＣＨ３、ＣＨ２ＦまたはＣＨＦ２、好ましくはＦを表し、ただし式Ｔは少なくとも１個の基Ｌ５またはＬ６を含み、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は、それぞれ互いに独立に、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル（ただし加えて１個または２個の隣接しないＣＨ２基は、Ｏ原子が互いに直接連結しないようにして−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−または−ＣＯＯ−で置き換えられてよく、ただし加えて１個以上のＨ原子は、ＦまたはＣｌで置き換えられてよい。）、好ましくは１〜６個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、
ＺｘおよびＺｙは、それぞれ互いに独立に、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２Ｏ−または単結合、好ましくは単結合を表し、
Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ互いに独立に、Ｆ、Ｃｌ、ＯＣＦ３、ＣＦ３、ＣＨ３、ＣＨ２Ｆ、ＣＨＦ２を表し、および
Ｌ３、Ｌ４は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＯＣＦ３、ＣＦ３、ＣＨ３、ＣＨ２Ｆ、ＣＨＦ２を表す。）
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の液晶媒体を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のスイッチ層Ｓ。
【請求項１９】
請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の液晶媒体を調製する方法であって、
少なくとも１種類の自己配向添加剤を少なくとも２種類の液晶化合物と、少なくとも１種類の重合性化合物および任意に１種類以上の追加の添加剤と混合することを特徴とする方法。
【請求項２０】
電気光学ディスプレイにおける請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の液晶媒体の使用。
【請求項２１】
窓構成品における請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の液晶媒体の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学スイッチ素子に使用するための液晶混合物をベースにしたスイッチ層に関する。また本発明は、スイッチ層を含むスイッチ素子と、スイッチ素子を含む窓構成品とを包含する。液晶混合物は、低分子液晶成分、ポリマー成分および垂直配向のための自己配向添加剤を含む。
【背景技術】
【０００２】
日光を種々の程度に吸収できて暗くなれるスイッチ層を有する窓構成品は、当業者に既知である。これらの窓構成品は、電極に印加することでアドレスされる液晶（ｌｉｑｕｉｄ−ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ、ＬＣ）媒体を含むスイッチ層に基づくことが多い（米国特許出願公開第２０１６０３３８０７号明細書（特許文献１））。内壁における窓（１つまたは複数）の光透過性構成要素として窓構成品を備える部屋の陰影を「暗」状態において達成でき、スイッチ素子に印加する電圧で陰影の程度を調整できるように１つの上記スイッチ層を有するスイッチ素子を備える窓構成品は「明」および「暗」状態の間でスイッチできる。
【０００３】
しかしながら「暗」スイッチ状態であっても窓構成品を通して部屋に入る日光は「暗い」日光によってさえもまぶしいと感じるので、多くの人々にとって不快であると見なされる。まぶしさを避けるためにスイッチ素子を常に「より暗い」スイッチ状態にスイッチできるが、最終的にもはや、まぶしいとみなされない「暗」スイッチ状態が達成されるまでは、さまざまな程度の日光によって光をまぶしいと感じる人がいることを考慮しなければならない。最終的に全員にとって十分に「暗い」スイッチ状態が達成される場合、そのように遮光された部屋はしばしば非常に暗いので、絶対に不可能ではないにしても作業が少なくとも困難になる。結果として人工的な照明によって作業に必要な明るさを回復することを強いられるが、それはエネルギーの観点から望ましくない。
【０００４】
従って本発明は、室内に必要な明るさとは無関係に室内の日光によるまぶしさを調整することを可能にし、それによって人工的な照明の必要性を回避することを可能にするスイッチ素子を備える窓構成品を提供することを目的とする。
【０００５】
ポリマー分散型液晶（ｐｏｌｙｍｅｒ  ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ、ＰＤＬＣ）フィルムは電気的にスイッチできるので、フレキシブルディスプレイ、透明ディスプレイおよびスマートウィンドウについてかなりの可能性を有する。ヘイズから透明にスイッチする通常ヘイズＰＤＬＣモードは製造が簡単なため、よく知られている。
【０００６】
しかしながら、電圧のない通常曇った外観を有する窓は不利であり得る。本発明者らはウィンドウ用途に対しては、通常透明モードのＰＤＬＣがより好ましいことを明らかにした。ここに提示される１つの解決策は、通常透明なポリマーネットワークＬＣデバイスである。
【０００７】
光重合された液晶（ｌｉｑｕｉｄ−ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ、ＬＣ）分子のネットワークを含有する液晶に基づく異方性ゲルが、電界を印加することでＬＣディスプレイセルを非散乱から散乱モードに可逆的にスイッチするために使用された（Ｒ．Ｍ．Ａ．Ｈｉｋｍｅｔ、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．第６８巻（第９号）、１９９０年、第４４０６〜４４１２頁（非特許文献１））。
【０００８】
従って本発明の他の目的は、スイッチ素子の透明状態から不透明、即ちスイッチ素子の非透明状態へのスイッチを可能にするスイッチ素子に使用するためのスイッチ層を提供することである。本明細書において不透明状態とは、スイッチ素子を透過した光が散乱される状態である。不透明なスイッチ状態は上述の通りまぶしさの低減およびプライバシーの確立から選択される１つまたは複数の効果を引き起こすものとする。
【０００９】
ＬＣ混合物に基づく通常透明でスイッチ可能な散乱層の構築について、出願人らは欧州特許出願番号第１５００１２３９．１（後に国際公開第２０１６／１７３６９３号（特許文献２）として公開）を出願した。そこに記載されたスイッチ層は、ＬＣ相のデイレクタの均一な配向を達成するためにポリイミド配向層を使用する。
【００１０】
本発明の更なる目的は、窓ガラスおよび他の透明建築構成品などの大面積光学デバイスの容易な製造である。大きなガラス基板上への薄い機能層の堆積は、通常かなりの技術的努力と組み合わされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６０３３８０７号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１６／１７３６９３号
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｒ．Ｍ．Ａ．Ｈｉｋｍｅｔ、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．第６８巻（第９号）、１９９０年、第４４０６〜４４１２頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この開示により垂直に配向され通常透明なスイッチ層のための新しい設計および調製が提示され、それは非重合性低分子量液晶、ポリマー（例えば、重合性成分から作製されたポリマーネットワーク）またはその重合性前駆体モノマーおよび垂直配向添加剤の混合物に基づく。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、スイッチ素子で使用するためのスイッチ層Ｓであって、
スイッチ層Ｓは透明スイッチ状態および散乱スイッチ状態とを有し、上部スイッチ層平面ＵＳＬＰ（ｕｐｐｅｒ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｌａｙｅｒ  ｐｌａｎｅ）および下部スイッチ層平面ＬＳＬＰ（ｌｏｗｅｒ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｌａｙｅｒ  ｐｌａｎｅ）間に液晶媒体を備え、
液晶媒体が、
・液晶低分子量成分、
・重合性または重合された成分（ポリマー成分）、および
・液晶媒体の垂直配向のための自己配向添加剤
を含むことを特徴とするスイッチ層Ｓを提供する。
【００１５】
先述のスイッチ層Ｓの液晶媒体は、スイッチ層の少なくとも１つの状態、好ましくは電圧駆動状態で前方散乱する。
【００１６】
本発明の更なる主題は、
・非重合性低分子量液晶成分、
・ポリマー（例えば、重合性成分から作製されたポリマーネットワーク）またはそれの重合性前駆体モノマー（１種類または多種類）（本明細書においては重合性化合物とも呼ぶ。）、および
・垂直配向添加剤
の混合物である。
【００１７】
スイッチ層は、「暗」状態での散乱および明状態での非散乱の原理において、ポリマー分散型ＬＣデバイス（ＰＤＬＣ（ｐｏｌｙｍｅｒ  ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ）デバイス）と同様に機能する。スイッチ層は好ましくは、散乱スイッチ状態において入射光線方向Ｄ（＝）で上部スイッチ層平面ＵＳＬＰに衝突する平行光線が、スイッチ層Ｓを通過する際にＤ（＝）から偏向され、
最初平行だった光線は下部スイッチ層平面ＬＳＬＰを出た後に前方散乱方向Ｄ（＜）に散乱される結果として前方散乱を生じ、これは拡散透過率Ｔｄとして測定され、
ここでＴｄが、０．２を超えるように構成されており、
ただしＴｄは、式（１）に従って定義される。
【００１８】
【数１】
2019527381.tif 000003
式中、
Ｉ２．５°以上は、散乱角２．５°以上を有する広角散乱の強度を表し、および
Ｉｔは、全透過の強度を表す。
【００１９】
本明細書において値Ｔｄは、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍまでのスペクトル領域にわたって平均化されて示される。示される強度は実施例に示されるように決定され、値Ｔｄは実施例に示されるように決定される。
【００２０】
本明細書において拡散ヘイズＨ（ヘイズとも呼ぶ。）は、式（２）に従って定義される。
【００２１】
【数２】
2019527381.tif 000004
式中Ｔｄは、上の通り式（１）に従って定義される。
【００２２】
スイッチ素子に組み込まれた本発明によるスイッチ層Ｓは必要に応じて明／暗状態による調節に加えて、人工的な部屋の照明により必要な室内の明るさをもたらすことなく日光によるまぶしい光を調節する能力を可能にする。これにより本発明によるスイッチ層Ｓによる好ましくは１つのスイッチ状態において、０．２を超える拡散透過率が可能になり、外部からスイッチ層を通って室内に入る光線によるまぶしさの少なくとも大幅な減少を引き起こし、同時に部屋の中で十分な明るさが優勢になるので、日中は人工的な照明なしで作業が可能となる。これは多くの人々にとって非常に快適であると考えられ、加えて本発明によるスイッチ層Ｓを有するスイッチ素子を含む窓構成品を有する建物のエネルギー需要を減少させる。
【００２３】
原理的には本発明によるスイッチ層を用いて、省エネルギー、透明またはフレキシブルディスプレイ装置を達成することもできる。とりわけ「配向層」を基板に塗工する必要がないので、少ない労力での構成品の製造に有利である。
【００２４】
本発明の目的のために用語「スイッチ状態」は原理的には、本発明によるスイッチ層Ｓが存在し得るバイナリ状態を意味すると解釈され、即ち、
・一方のスイッチ状態において本発明によるスイッチ層Ｓは０．２を超える拡散透過率Ｔｄを有し、人間の目に対し均質に不透明に見え、および
・他方のスイッチ状態において本発明によるスイッチ層Ｓは０．２以下の拡散透過率Ｔｄを有し、人間の目に対し透明で濁りがなく見える。
【００２５】
しかしながら本発明によるスイッチ層は、更なるスイッチ状態、特に中間状態を有することも可能である。
【００２６】
加えて本発明によるスイッチ層Ｓはスイッチ素子内のさらなるスイッチ層と組み合わされると、完全にプライベートな状態と外部との視覚的接触を伴う状態との間のスイッチを可能にする。特に外部との視覚的接触は、日よけやブラインドでは提供されない特性である。
【００２７】
本発明の目的のために用語「光線」は特に、ＵＶ−Ａ、ＶＩＳおよびＮＩＲ領域の電磁線を意味すると解釈される。特に窓に通常使用される材料（例えばガラス）によって吸収されないかまたは無視できる程度に吸収されるだけの波長を有する光線を意味すると解釈される。通常用いられる定義によれば、ＵＶ−Ａ領域は３２０ｎｍ〜３８０ｎｍの波長を意味すると解釈され、ＶＩＳ領域は３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長を意味すると解釈され、ＮＩＲ領域は７８０ｎｍ〜２０００ｎｍの波長を意味すると解釈される。
【００２８】
本発明の目的のために用語「液晶媒体」は、特定の条件下で液晶特性を有する材料を意味すると解釈される。本発明による液晶媒体は典型的には、その分子が細長い形態を有し、即ち１つの空間方向（長手方向軸）において他の２つの空間方向におけるよりも著しく長い少なくとも１種類の化合物を含む。液晶媒体は好ましくは、ネマチック相を有する。
【００２９】
本発明の目的のために用語「低分子量液晶」は本明細書では、それぞれ重合性基を含まない１種類以上の定義された化合物からなる非ポリマー分子液晶を意味すると解釈される。
【００３０】
本発明の目的のために用語「反応性メソゲン」は本明細書では、任意にスペーサー基によってメソゲン基に連結した１個以上の重合性（反応性）基を有する１種類以上の化合物を含む重合性成分を意味すると解釈される。用語メソゲン基は本明細書では、広い定義、即ち好ましくは、線状に配置された１個、２個、３個、４個以上の環を含む構造要素、例えば分子液晶に典型的なものを意味すると解釈される。反応性メソゲンは好ましくは、少なくとも１個のアリール、ヘテロアリールまたはシクロヘキシル基を含有する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明によるデバイスのスイッチ動作は、ヘイズ対電圧を表すグラフを得ることで分析される。図１に、誘電性負混合物Ｍ５（１０％ポリマー、３％添加剤Ｉ−１、実験の詳細を参照）を備えるデバイス（デバイス例５）のスイッチ曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
液晶媒体は通常、例えばガラスまたはプラスチック（ポリマー）の平行な基板間に導入される。この構成において配向添加剤は、基板平面に対してＬＣ分子の縦軸の垂直配向をもたらす。
【００３３】
好ましい実施形態においてＬＣの誘電異方性は負であり、典型的にはΔε＜１．５の誘電異方性を有する。この設計によって、基板間の電界で透明から散乱へスイッチ動作する。このためにＬＣ媒体に面する対向する基板側に電極が設けられ、ＬＣ媒体には適切なスイッチ電圧が供給される。本明細書においてはスイッチのために、矩形交流電圧が使用される。
【００３４】
スイッチ層に使用される液晶低分子量成分は広い範囲で変えることができ、本明細書で開示される通りの好ましい特性を有する媒体が好ましい。反対側の基板の電極と共に良好に機能するから、負の誘電異方性を有する媒体が好ましい。この種の様々な適切かつ好ましい物質は、表Ａに挙げられる。一般に以下の式ＣＹ、ＰＹ、Ｔ、ＦＩおよび／またはＢから選択される化合物が好ましい。それらの殆どは負のΔεに寄与する。
【００３５】
従ってＬＣ媒体の低分子量成分の好ましい実施形態は、式ＣＹ、ＰＹ、Ｔ、ＦＩおよびＢから選択される１種類以上の化合物を含むＬＣ媒体の低分子量成分である。
【００３６】
【化１】
2019527381.tif 000005
式中、
ａは、０、１または２を表し、
ｂは、０または１を表し、
ｑは、１または２を表し、
【００３７】
【化２】
2019527381.tif 000006
【００３８】
【化３】
2019527381.tif 000007
式中Ｌ５はＦまたはＣｌ、好ましくはＦを表し、Ｌ６は、Ｆ、Ｃｌ、ＯＣＦ３、ＣＦ３、ＣＨ３、ＣＨ２ＦまたはＣＨＦ２、好ましくはＦを表し、ただし式Ｔは少なくとも１個の基Ｌ５またはＬ６を含み、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は、それぞれ互いに独立に、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル（ただし加えて１個または２個の隣接しないＣＨ２基は、Ｏ原子が互いに直接連結しないようにして−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−または−ＣＯＯ−で置き換えられてよい。）、好ましくは１〜６個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、
ＺｘおよびＺｙは、それぞれ互いに独立に、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２Ｏ−または単結合、好ましくは単結合を表し、
Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ互いに独立に、Ｆ、Ｃｌ、ＯＣＦ３、ＣＦ３、ＣＨ３、ＣＨ２Ｆ、ＣＨＦ２を表し、および
Ｌ３、Ｌ４は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＯＣＦ３、ＣＦ３、ＣＨ３、ＣＨ２Ｆ、ＣＨＦ２を表す。
【００３９】
置換基（Ｆ）は、ＦまたはＨを表す。
【００４０】
好ましくはＬ１およびＬ２の両者がＦを表し、またはＬ１およびＬ２の一方がＦを表し、他方がＣｌを表す。
【００４１】
式ＣＹの化合物は好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
【００４２】
【化４】
2019527381.tif 000008
【００４３】
【化５】
2019527381.tif 000009
【００４４】
【化６】
2019527381.tif 000010
【００４５】
【化７】
2019527381.tif 000011
【００４６】
【化８】
2019527381.tif 000012
式中、
ａは、１または２を表し、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、
ａｌｋｅｎｙｌは、２〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、
（Ｏ）は、酸素原子または単結合を表す。
【００４７】
ａｌｋｅｎｙｌは好ましくは、ＣＨ２＝ＣＨ−、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ３−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ３−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ３−（ＣＨ２）３−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−を表す。
【００４８】
式ＰＹの化合物は好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
【００４９】
【化９】
2019527381.tif 000013
【００５０】
【化１０】
2019527381.tif 000014
【００５１】
【化１１】
2019527381.tif 000015
【００５２】
【化１２】
2019527381.tif 000016
【００５３】
【化１３】
2019527381.tif 000017
【００５４】
【化１４】
2019527381.tif 000018
式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、
ａｌｋｅｎｙｌは、２〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、
（Ｏ）は、酸素原子または単結合を表す。
【００５５】
ａｌｋｅｎｙｌは好ましくは、ＣＨ２＝ＣＨ−、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ３−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ３−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ３−（ＣＨ２）３−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−を表す。
【００５６】
式Ｔの化合物は好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
【００５７】
【化１５】
2019527381.tif 000019
【００５８】
【化１６】
2019527381.tif 000020
【００５９】
【化１７】
2019527381.tif 000021
式中、
Ｒは、１〜７個のＣ原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を表し、
Ｒ＊は、２〜７個のＣ原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、
（Ｏ）は、酸素原子または単結合を表す。
【００６０】
ｍは、１〜６の整数を表す。
【００６１】
Ｒ＊は好ましくは、ＣＨ２＝ＣＨ−、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ３−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ３−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ３−（ＣＨ２）３−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−を表す。
【００６２】
Ｒは好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシまたはペントキシを表す。
【００６３】
（Ｏ）が単結合である式Ｔ２の化合物が特に好ましい。
【００６４】
式ＦＩの特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
【００６５】
【化１８】
2019527381.tif 000022
【００６６】
【化１９】
2019527381.tif 000023
式中、
Ｒ７は好ましくは、直鎖状のアルキルを表し、
Ｒ８は、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５またはｎ−Ｃ３Ｈ７を表す。
【００６７】
式Ｂの特に好ましい化合物は、式Ｂ−１である。
【００６８】
【化２０】
2019527381.tif 000024
式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は独立に、１〜７個、好ましくは２〜５個のＣ原子を有する直鎖状のアルキル基を表す。
【００６９】
本発明による媒体は好ましくは、１種類以上の式ＢまたはＢ−１の化合物を含有する。
【００７０】
ＬＣ媒体は更に、垂直配向のための１種類以上の自己配向添加剤を含む。本明細書で使用される通りの垂直配向のための幾つかの自己配向添加剤は、先行刊行物から既知である。例えば刊行物、国際公開第２０１２／０３８０２６号、欧州特許出願公開第２６１９２８４号公報、国際公開第２０１３／００４３７２号、国際公開第２０１４／０９４９５９号、国際公開第２０１６／０１５８０３号および欧州特許出願公開第２８８３９３４号公報には、適切な添加剤およびそれらの合成が開示されている。これらの刊行物に記載される通り配向添加剤は好ましくは、少なくとも１個の環構造、好ましくは２個、３個または４個の環構造を有する有機化合物、および１個以上の極性アンカー基を含む。極性アンカー基は好ましくは、−ＯＨ、一級または二級アミン、Ｃ（Ｏ）ＯＨまたは−ＣＨＯから選択される１個または２個以上の極性基、最も好ましくは−ＯＨ基（１個または複数個）を有する非環状構造（例えば、アルキル、アルコキシ、直鎖状または分岐状で置換されてよい。）を含む。アンカー基のより好ましい実施形態は、下に定義される通りアンカー基Ｒａによって提供される。
【００７１】
要するに好ましくは垂直配向用の自己配向添加剤は、式Ｉの構造を有する。
【００７２】
【化２１】
2019527381.tif 000025
式中、
ｋは、０または１を表し、
ｍは、０、１、２、３、４、５または６、好ましくは０、１、２または３を表し、
ｎは、０または１を表し、
Ｒａは、下式のアンカー基を表し、
【００７３】
【化２２】
2019527381.tif 000026
ｐは、１または２を表し、
ｑは、２または３を表し、
Ｂは、置換または無置換の環系または縮合環系、好ましくはベンゼン、ピリジン、シクロヘキサン、ジオキサンまたはテトラヒドロピランから選択される環系を表し、
Ｙは、互いに独立に、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−ＮＲ１１−または単結合を表し、
ｏは、０または１を表し、
Ｘ１は、互いに独立に、Ｈ、アルキル、フルオロアルキル、ＯＨ、ＮＨ２、ＮＨＲ１１、ＮＲ１１２、ＯＲ１１、Ｃ（Ｏ）ＯＨ、−ＣＨＯを表し、ただし少なくとも１個の基Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、ＮＨＲ１１、Ｃ（Ｏ）ＯＨおよび−ＣＨＯから選択される基を表し、
Ｒ１１は、１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを表し、
Ｓｐａ、Ｓｐｃ、Ｓｐｄは、それぞれ互いに独立に、スペーサー基または単結合を表し、
Ｓｐｂは、３価または４価の基、好ましくはＣＨ、ＮまたはＣを表し、
Ａ１、Ａ２、Ａ３は、それぞれ互いに独立に、芳香族、ヘテロ芳香族、脂環式またはヘテロ環式基を表し、また該基は縮合環を含んでもよく、また基Ｌで一置換または多置換されてもよく、
Ｚ２は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−（ＣＨ２）ｎ１−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−（ＣＦ２）ｎ１−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＲ０Ｒ００）ｎ１−を表し、
Ｚ３は、それぞれの場合で互いに独立に、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−（ＣＨ２）ｎ１−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−（ＣＦ２）ｎ１−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＲ０Ｒ００）ｎ１−を表し、
ｎ１は１、２、３または４を表し、
Ｌは、それぞれの場合で互いに独立に、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＮＣＯ、−ＮＣＳ、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｒ０）２、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ０、置換されてもよいシリル、３〜２０個のＣ原子を有する置換されてもよいアリールもしくはシクロアルキル、または１〜２５個のＣ原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを表し、ただし加えて１個以上のＨ原子は、ＦもしくはＣｌまたは−Ｓｐ−Ｐで置き換えられてもよく、
Ｓｐは、スペーサー基または単結合を表し、
Ｐは、重合性基であり、
Ｒ０は、それぞれの場合で互いに独立に、１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを表し、
Ｒ００は、それぞれの場合で互いに独立に、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを表し、および
Ｒ１は、互いに独立に、Ｈ、ハロゲン、１〜２５個のＣ原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキルを表し、ただし加えて１個以上の隣接しないＣＨ２基は、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接連結しないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてよく、ただし加えて１個以上のＨ原子は、ＦまたはＣｌで置き換えられてよい。
【００７４】
環基Ａ１、Ａ２、Ａ３は、それぞれ独立に好ましくは１，４−フェニレン、ナフタレン−１，４−ジイルまたはナフタレン−２，６−ジイル（ただし加えて、これらの基中の１個以上のＣＨ基はＮで置換されてよい。）、シクロヘキサン−１，４−ジイル（ただし加えて、１個以上の隣接しないＣＨ２基はＯおよび／またはＳで置換されてよい。）、３，３’−ビシクロブチリデン、１，４−シクロヘキセニレン、ビシクロ［１．１．１］ペンタン−１，３−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクタン−１，４−ジイル、スピロ［３．３］ヘプタン−２，６−ジイル、ピペリジン−１，４−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、インダン−２，５−ジイルまたはオクタヒドロ−４，７−メタノインダン−２，５−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル（特に、ゴナン−３，１７−ジイル）を表し、これらの基は全て非置換であっても、基Ｌによって一置換または多置換されてよい。これらの中でより好ましい基は、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，４−ジイルまたはナフタレン−２，６−ジイルおよびシクロヘキサン−１，４−ジイルであって、ただし加えて１個以上の隣接しないＣＨ２基は、Ｏで置き換えられてよい。
【００７５】
式Ｉの化合物（自己配向添加剤）は好ましくは、式ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ、ＩＤ、ＩＥ、ＩＦ、ＩＧまたはＩＨの化合物を包含する。
【００７６】
【化２３】
2019527381.tif 000027
式中、
Ｒ１、Ｒａ、Ｚ２、Ｚ３、Ｌおよびｎは独立して、上式Ｉで定義される通りであり、および
ｒ１、ｒ２、ｒ３は独立して、０、１、２、３または４、好ましくは０、１または２を表す。
【００７７】
Ｚ２およびＺ３は独立して好ましくは、単結合である。
【００７８】
上および下で定義される通りの下式のアンカー基は、
【００７９】
【化２４】
2019527381.tif 000028
好ましくは、以下の式（式中、それぞれの場合で独立に、基は上および下で定義される通りである。）から選択されるアンカー基
【００８０】
【化２５】
2019527381.tif 000029
特に好ましくは下式（式中、それぞれの場合で独立に、基は上および下で定義される通りである。）の基
【００８１】
【化２６】
2019527381.tif 000030
を表す。
【００８２】
式Ｒａの特に好ましいアンカー基は以下のサブ式から選択され、ただし基Ｒａは破線の結合を介して式ＩまたはＩ’の基Ａ１に結合する。
【００８３】
【化２７】
2019527381.tif 000031
一般に用語「スペーサー基」または「スペーサー」は「Ｓｐ」（またはＳｐａ／ｃ／ｄ／１／２／３）と表され、当業者に既知であり、文献、例えばＰｕｒｅ  Ａｐｐｌ．Ｃｈｅｍ．７３巻（５号）、８８８頁（２００１年）およびＣ．Ｔｓｃｈｉｅｒｓｋｅ、Ｇ．Ｐｅｌｚｌ、Ｓ．Ｄｉｅｌｅ、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．（２００４年）、１１６巻、６３４０〜６３６８頁に記載されている。本開示において用語「スペーサー基」または「スペーサー」は、連結基、例えばアルキレン基を表し、該基はメソゲン基を重合性基に連結する。一般にメソゲン基は環を含有する一方で、一般にスペーサー基は環系を含有せず、即ち鎖状で、ただし鎖は分岐していてもよい。鎖との用語は、例えばアルキレン基に適用する。例えば−Ｏ−または−ＣＯＯ−による鎖上および鎖中の置換も包含される。機能的用語では、スペーサー（スペーサー基）は連結される機能性構造部分間の架橋であって、互いに一定の空間的柔軟性を供与する。
【００８４】
本発明によるスイッ層Ｓはポリマー成分を含む液晶媒体から成り、ただしポリマー成分は好ましくは反応性メソゲンおよび任意に他のモノマーまたはオリゴマー（プレポリマー）の重合で得られるポリマーネットワークから成る。反応性メソゲンおよびモノマーは好ましくは、以下の式Ｍの化合物から選択される。
【００８５】
【化２８】
2019527381.tif 000032
式中、個々の基は以下の意味を有する：
Ｐ１、Ｐ２は、それぞれ互いに独立に、重合性基を表し、
Ｓｐ１、Ｓｐ２は、それぞれの出現において同一または異なって、スペーサー基または単結合を表し、
ただし少なくとも１個の基Ｐ１−Ｓｐ１−、−Ｓｐ２−Ｐ２が基Ｒａａを表さないことを条件として、１個以上の基Ｐ１−Ｓｐ１−、−Ｓｐ２−Ｐ２は基Ｒａａを表してもよく、
Ａ１、Ａ２は、それぞれ互いに独立に、以下の群より選択される基を表し：
ａ）トランス−１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレンおよび４，４’−ビシクロヘキシレンから成る群（ただし加えて、１個以上の隣接していないＣＨ２基は−Ｏ−および／または−Ｓ−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、１個以上のＨ原子は基Ｌで置き換えられていてもよい。）または下式の基、
【００８６】
【化２９】
2019527381.tif 000033
ｂ）１，４−フェニレンおよび１，３−フェニレンから成る群（ただし加えて、１個または２個のＣＨ基はＮで置き換えられていてもよく、ただし加えて、１個以上のＨ原子は基Ｌまたは−Ｓｐ３−Ｐで置き換えられていてもよい。）、
ｃ）テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロフラン−２，５−ジイル、シクロブタン−１，３−ジイル、ピペリジン−１，４−ジイル、チオフェン−２，５−ジイルおよびセレノフェン−２，５−ジイルから成る群（また、それぞれの基は、Ｌで一置換または多置換されていてもよい。）、
ｄ）飽和、部分的に不飽和または完全に不飽和で、置換されていてもよく、５〜２０個の環Ｃ原子を有する多環式基（加えて、１個以上の該基は、ヘテロ原子で置き換えられていてもよい。）から成る群であって、好ましくは、ビシクロ［１．１．１］ペンタン−１，３−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクタン−１，４−ジイル、スピロ［３．３］ヘプタン−２，６−ジイル、
【００８７】
【化３０】
2019527381.tif 000034
からなる群（ただし加えて、これらの基における１個以上のＨ原子は基Ｌもしくは−Ｓｐ３−Ｐで置き換えられていてもよく、および／または、１個以上の二重結合は単結合で置き換えられていてもよく、および／または、１個以上のＣＨ基はＮで置き換えられていてもよい。）より選択され、
Ｐ３は、重合性基を表し、
Ｓｐ３は、スペーサー基を表し、
ただし１個以上の基−Ｓｐ３−Ｐ３は、基Ｒａａを表してよく、
ｎは、０、１、２または３、好ましくは１または２を表し、
Ｚ１は、それぞれの場合で互いに独立に、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−または−（ＣＨ２）ｎ−（式中、ｎは、２、３または４である。）、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ（ＲｃＲｄ）−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−または単結合を表し、
Ｌは、それぞれの出現において同一または異なって、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、または、直鎖状または分岐状で、それぞれの場合で一フッ素化または多フッ素化されていてもよく、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシを表し、
Ｒ０、Ｒ００は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、Ｆ、または、直鎖状または分岐状で１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを表し、ただし加えて、１個以上のＨ原子はＦで置き換えられていても良く、
Ｍは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ２−、−ＣＨＹ１−または−ＣＹ１Ｙ２−を表し、および
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ互いに独立に、Ｒ０に対して上で示される意味の１つを有するか、または、ＣｌまたはＣＮ、および好ましくは、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＯＣＦ３またはＣＦ３を表し、
Ｗ１、Ｗ２は、それぞれ互いに独立に、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ２−、−Ｃ（ＲｃＲｄ）−または−Ｏ−を表し、
ＲｃおよびＲｄは、それぞれ互いに独立に、Ｈまたは１〜６個のＣ原子を有するアルキル、好ましくは、Ｈ、メチルまたはエチルを表し、
Ｒａａは、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたは１〜２５個のＣ原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル（ただし加えて、１個以上の隣接していないＣＨ２基は、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接連結しないようにして、Ｃ（Ｒ０）＝Ｃ（Ｒ００）−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、１個以上のＨ原子は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたはＰ１−Ｓｐ１−で置き換えられていてもよい。）、特に好ましくは直鎖状もしくは分岐状で一フッ素化もしくは多フッ素化されていてもよい１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルキルカルボニルオキシ（ただし、アルケニルおよびアルキニル基は少なくとも２個のＣ原子を含有し、分岐状の基は少なくとも３個のＣ原子を含有する。）を表し、ただし、基−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＮＨＲ、−Ｃ（Ｏ）ＯＨおよび−ＣＨＯはＲａａ内に存在しない。
【００８８】
上および下の式において重合性基Ｐ、Ｐ１、Ｐ２またはＰ３は、例えば、フリーラジカルまたはイオン連鎖重合、重付加または重縮合などの重合反応、または、高分子類似反応、例えば、主鎖上への付加または縮合に適切な基である。連鎖重合のための基、特に、Ｃ＝Ｃ二重結合または−Ｃ≡Ｃ−三重結合を含有するもの、および、例えば、オキセタンまたはエポキシド基などの開環重合に適切な基が特に好ましい。
【００８９】
好ましい基Ｐ／Ｐ１／Ｐ２／Ｐ３は、ＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯ−Ｏ−、ＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯ−、
【００９０】
【化３１】
2019527381.tif 000035
ＣＨ２＝ＣＷ２−（Ｏ）ｋ３−、ＣＷ１＝ＣＨ−ＣＯ−（Ｏ）ｋ３−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−ＯＣＯ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２ＣＨ−ＯＣＯ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−ＣＯ−、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＯＯ）ｋ１−Ｐｈｅ−（Ｏ）ｋ２−、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＯ）ｋ１−Ｐｈｅ−（Ｏ）ｋ２−、Ｐｈｅ−ＣＨ＝ＣＨ−、ＨＯＯＣ−およびＷ４Ｗ５Ｗ６Ｓｉ−から成る群より選択され、式中、Ｗ１は、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＦ３、フェニルまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキル、特に、Ｈ、Ｆ、ＣｌまたはＣＨ３を表し、Ｗ２およびＷ３は、それぞれ互いに独立に、Ｈまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキル、特に、Ｈ、メチル、エチルまたはｎ−プロピルを表し、Ｗ４、Ｗ５およびＷ６は、それぞれ互いに独立に、Ｃｌ、１〜５個のＣ原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルを表し、Ｗ７およびＷ８は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、Ｃｌ、１〜５個のＣ原子を有するアルキルを表し、Ｐｈｅは、上に定義される通りでＰ−Ｓｐ−以外の１個以上の基Ｌで置換されていてもよい１，４−フェニレンを表し、ｋ１、ｋ２およびｋ３は、それぞれ互いに独立に、０または１を表し、ｋ３は、好ましくは、１を表し、ｋ４は１〜１０の整数を表す。
【００９１】
特に好ましい基Ｐ／Ｐ１／Ｐ２／Ｐ３は、ＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯ−Ｏ−、ＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯ−、
【００９２】
【化３２】
2019527381.tif 000036
ＣＨ２＝ＣＷ２−Ｏ−、ＣＷ１＝ＣＨ−ＣＯ−（Ｏ）ｋ３−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−ＯＣＯ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２ＣＨ−ＯＣＯ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−ＣＯ−、ＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯ−ＮＨ−、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＯＯ）ｋ１−Ｐｈｅ−（Ｏ）ｋ２−、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＯ）ｋ１−Ｐｈｅ−（Ｏ）ｋ２−、Ｐｈｅ−ＣＨ＝ＣＨ−およびＷ４Ｗ５Ｗ６Ｓｉ−から成る群より選択され、式中、Ｗ１は、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＦ３、フェニルまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキル、特に、Ｈ、Ｆ、ＣｌまたはＣＨ３を表し、Ｗ２およびＷ３は、それぞれ互いに独立に、Ｈまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキル、特に、Ｈ、メチル、エチルまたはｎ−プロピルを表し、Ｗ４、Ｗ５およびＷ６は、それぞれ互いに独立に、Ｃｌ、１〜５個のＣ原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルを表し、Ｗ７およびＷ８は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、Ｃｌ、１〜５個のＣ原子を有するアルキルを表し、Ｐｈｅは１，４−フェニレンを表し、ｋ１、ｋ２およびｋ３は、それぞれ互いに独立に、０または１を表し、ｋ３は、好ましくは、１を表し、ｋ４は１〜１０の整数を表す。
【００９３】
非常に特に好ましい基Ｐ／Ｐ１／Ｐ２／Ｐ３は、ＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯ−Ｏ−、特には、ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯ−Ｏ−およびＣＨ２＝ＣＦ−ＣＯ−Ｏ−、更には、ＣＨ２＝ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−Ｏ−ＣＯ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−Ｏ−、
【００９４】
【化３３】
2019527381.tif 000037
から成る群より選択される。
【００９５】
従って、非常に特に好ましい基Ｐ／Ｐ１／Ｐ２／Ｐ３は、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、更に、ビニルオキシ、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシド基から成る群、これらの中でも順番に好ましくは、アクリレートまたはメタクリレート基より選択される。
【００９６】
好ましいスペーサー基Ｓｐ１、Ｓｐ２またはＳｐ３は単結合であるか、基Ｐ１／２−Ｓｐ１／２−が式Ｐ１／２−Ｓｐ”−Ｘ”−またはＰ−Ｓｐ”−Ｘ”−と一致するように式Ｓｐ”−Ｘ”より選択され、ただし、
Ｓｐ”は、１〜２０個、好ましくは１〜１２個のＣ原子を有するアルキレンを表し、該基は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮで一置換または多置換されていてもよく、ただし加えて、１個以上の隣接していないＣＨ２基は、それぞれ互いに独立に、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接連結しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓｉ（Ｒ００Ｒ０００）−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ００）−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｎ（Ｒ００）−、−Ｎ（Ｒ００）−ＣＯ−Ｎ（Ｒ００）−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、
Ｘ”は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒ００）−、−Ｎ（Ｒ００）−ＣＯ−、−Ｎ（Ｒ００）−ＣＯ−Ｎ（Ｒ００）−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲ０−、−ＣＹ２＝ＣＹ３−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合を表し、
Ｒ００は、それぞれ互いに独立に、１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを表し、
Ｒ０００は、それぞれ互いに独立に、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを表し、および
Ｙ２およびＹ３は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、Ｆ、ＣｌまたはＣＮを表す。
【００９７】
Ｘ”は、好ましくは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−または単結合である。
【００９８】
典型的なスペーサー基Ｓｐ”は、例えば、単結合、−（ＣＨ２）ｐ１−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑ１−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２−または−（ＳｉＲ００Ｒ０００−Ｏ）ｐ１−であり、式中、ｐ１は１〜１２の整数、ｑ１は１〜３の整数、および、Ｒ００およびＲ０００は上で示される意味を有する。
【００９９】
特に好ましい基−Ｓｐ”−Ｘ”−は、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−であり、式中、ｐ１およびｑ１は上で示される意味を有する。
【０１００】
特に好ましい基Ｓｐ”は、例えば、それぞれの場合で直鎖状のエチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン、ドデシレン、オクタデシレン、エチレンオキシエチレン、メチレンオキシブチレン、エチレンチオエチレン、エチレン−Ｎ−メチルイミノエチレン、１−メチルアルキレン、エテニレン、プロペニレンおよびブテニレンである。
【０１０１】
式Ｍの物質は一般におよび好ましくはアンカー基を含有しない、即ち、基−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−Ｃ（Ｏ）ＯＨまたはＣＨＯを含有しない。
【０１０２】
本発明によるディスプレイにおける使用に適切で好ましい（コ）モノマーは例えば、以下の式から選択される。
【０１０３】
【化３４】
2019527381.tif 000038
【０１０４】
【化３５】
2019527381.tif 000039
【０１０５】
【化３６】
2019527381.tif 000040
【０１０６】
【化３７】
2019527381.tif 000041
【０１０７】
【化３８】
2019527381.tif 000042
【０１０８】
【化３９】
2019527381.tif 000043
【０１０９】
【化４０】
2019527381.tif 000044
式中、個々の基は以下の意味を有する：
Ｐ１、Ｐ２およびＰ３は、それぞれ互いに独立に、好ましくはＰに上および下で示される意味の１つを有する重合性基、好ましくはアクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、オキセタン、ビニルオキシまたはエポキシド基を表し、
Ｓｐ１、Ｓｐ２およびＳｐ３は、それぞれ互いに独立に、単結合、または、好ましくは、上および下でＭに示される意味の１つを有するスペーサー基を表し、特に好ましくは、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｐ１−ＣＯ−Ｏ−または−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−（式中、ｐ１は、１〜１２の整数である。）を表し、ただし、最後に述べた基において隣接する環への結合はＯ原子を介しており、
ただし加えて、存在する基Ｐ１−Ｓｐ１−、Ｐ２−Ｓｐ２−およびＰ３−Ｓｐ３−の少なくとも一方がＲａａを表さないことを条件として、１つ以上の基Ｐ１−Ｓｐ１−、Ｐ２−Ｓｐ２−およびＰ３−Ｓｐ３−はＲａａを表してもよく、
Ｒａａは、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、または、直鎖状または分岐状で１〜２５個のＣ原子を有するアルキル（ただし加えて、１個以上の隣接していないＣＨ２基は、それぞれ互いに独立に、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接連結しないようにして、Ｃ（Ｒ０）＝Ｃ（Ｒ００）−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、１個以上のＨ原子は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたはＰ１−Ｓｐ１−で置き換えられていてもよい。）、好ましくは、直鎖状または分岐状で、一フッ素化または多フッ素化されていてもよく、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルキルカルボニルオキシ（ただし、アルケニルおよびアルキニル基は少なくとも２個のＣ原子を有し、分岐状の基は少なくとも３個のＣ原子を有する。）を表し、
ただし、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＮＨＲ、−Ｃ（Ｏ）ＯＨおよび−ＣＨＯは基Ｒａａには存在せず、
Ｒ０、Ｒ００は、それぞれ互いに独立に、それぞれの出現で同一または異なって、Ｈ、または、１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを表し、
ＲｙおよびＲｚは、それぞれ互いに独立に、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３またはＣＦ３を表し、
Ｘ１、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ互いに独立に、−ＣＯ−Ｏ−、Ｏ−ＣＯ−または単結合を表し、
Ｚ１は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ（ＲｙＲｚ）−または−ＣＦ２ＣＦ２−を表し、
Ｚ２およびＺ３は、それぞれ互いに独立に、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−または−（ＣＨ２）ｎ−を表し、ただし、ｎは、２、３または４であり、
Ｌは、それぞれの出現において同一または異なって、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、または、直鎖状または分岐状で、一フッ素化または多フッ素化されていてもよく、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ、好ましくは、Ｆを表し、
Ｌ’およびＬ”は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、ＦまたはＣｌを表し、
ｒは、０、１、２、３または４を表し、
ｓは、０、１、２または３を表し、
ｔは、０、１または２を表し、
ｘは、０または１を表す。
【０１１０】
式Ｍ１〜Ｍ４２の化合物において、
【０１１１】
【化４１】
2019527381.tif 000045
式中、Ｌは、それぞれの出現において同一または異なって、上の意味の１つを有し、好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、Ｃ（ＣＨ３）３、ＣＨ（ＣＨ３）２、ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｃ２Ｈ５、ＯＣＨ３、ＯＣ２Ｈ５、ＣＯＣＨ３、ＣＯＣ２Ｈ５、ＣＯＯＣＨ３、ＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣ２Ｆ５またはＰ−Ｓｐ−、特に好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ＯＣＨ３、ＣＯＣＨ３、ＯＣＦ３またはＰ−Ｓｐ−、特に非常に好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＨ３、ＯＣＨ３、ＣＯＣＨ３またはＯＣＦ３、特には、ＦまたはＣＨ３を表す。
【０１１２】
反応性メソゲンの好ましい構造は、式Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４およびＭ５のものである。
【０１１３】
反応性メソゲンは最も好ましくは、以下の構造式ＲＭ−１〜ＲＭ−５から選択される。
【０１１４】
【化４２】
2019527381.tif 000046
ネマチックに配置された分子およびポリマーネットワークは、好ましくは互いに均一に分布している。これは少なくとも視覚的または巨視的スケールで、ネマチックに配置された分子の液滴形成が観察されないことを意味する。理論に縛られることなく、ポリマーネットワークは微視的規模でドメインを形成し、これがヘイズの発生に起因し得ると考えられる。
【０１１５】
ネマチックに配置された分子は好ましくは液晶ネマチック分子の混合物の形態で用いられ、ただし混合物は屈折率異方性Δｎおよび誘電率異方性Δεを有する。液晶性ネマチック分子の混合物は好ましくは、０．０３〜０．４０の範囲内、特に好ましくは０．０６〜０．３０の範囲内の屈折率異方性Δｎ、および／または−５０〜＋１００の範囲内、特に好ましくは−１５〜＋７０の範囲内の誘電率異方性Δεを有する。強い負の誘電率異方性を有する液晶混合物が好ましく、特に好ましくは−９および−２の間、より好ましくは−７．５〜−２．５の間の値を有する。代わりに正の誘電率異方性Δεを有する液晶混合物が好ましく、特に好ましくは３および５０の間の値、非常に特に好ましくは５および２０の間の値を有する。その様なスイッチデバイスには、水平部分（基板に平行）を有する電界をスイッチに使用しなければならない。
【０１１６】
本発明によるスイッチ層Ｓの好ましい実施形態において、重合性またはポリマー成分は混合物全体（低分子量液晶成分、重合性成分および添加剤を含む。）に対して、５０重量％未満の範囲内、より好ましくは３０重量％未満の範囲内、非常に特に好ましくは２５重量％未満の範囲内の重量割合で含まれる。重合性またはポリマー成分の重量割合の下限は６％以上、好ましくは８％より多く、より好ましくは１０重量％以上、最も好ましくは１２％以上である。低分子液晶成分は好ましくは、５０重量％以上、より好ましくは８０％以上、および好ましくは上限９５重量％以下の範囲内の重量割合を有する。全体としてポリマー成分（ポリマーネットワーク）は好ましくは、それぞれの場合で前駆体混合物全体の重量に対して５０重量％〜６重量％の範囲内の重量割合を有する。
【０１１７】
既に述べた通りポリマーネットワークは、反応性メソゲンの重合によって得られる。好ましくは光開始剤を使用する。それぞれの態様のモノマーについて、多くの適切な（光）開始剤が当技術分野で既知である。本明細書において使用される開始剤は好ましくは、ベンゾフェノン誘導体型のもの、特に好ましくは以下の構造式の光開始剤である。
【０１１８】
【化４３】
2019527381.tif 000047
これはＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）６５１の名称で、現在ＢＡＳＦ社から入手可能である。Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）６５１は（メタ）アクリレート混合物に適している。他に多くの商業的に入手可能な光開始剤が既知である。（メタ）アクリレート以外の所与のモノマーに適した光開始剤は、当業者によって選択され得る。本発明によるスイッチ層Ｓにおいて重合およびその後の使用のための混合物は好ましくは、その重量に対して０．０１重量％〜４重量％の光開始剤を含む。
【０１１９】
反応性メソゲンは１種類の化合物または複数種類の化合物、例えば一官能性および多官能性の反応性メソゲンから成り得る。多官能性の反応性メソゲン成分は一般的に、架橋を確実にする。
【０１２０】
更に好ましい実施形態において、光開始剤は省かれる。使用される反応性メソゲンの一部は３４０ｎｍを超える光によって、それ自体重合を開始することができる反応性メソゲンを含む。
【０１２１】
一般に液晶媒体は好ましくは、９０℃を超える透明点、より好ましくは１００℃を越えるか１０５℃を超え、非常に特に好ましくは１１０℃を超える透明点を有する。
【０１２２】
更に本発明によるスイッチ層Ｓの液晶媒体は一般に好ましくは、１．０・１０９オーム・ｃｍを超え、特に好ましくは１．０・１０１１オーム・ｃｍを超える比抵抗を有する。
【０１２３】
本発明によるスイッチ層Ｓは好ましくは液晶媒体の重量に対して、０．０１重量％〜２５重量％の範囲内、特に好ましくは０．１重量％〜１５重量％の範囲内の色素濃度で少なくとも１種類の二色性色素を含んでよい。
【０１２４】
しかしながら、スイッチ層Ｓが色素を含まない実施形態もまた好ましい。これはスイッチ素子の構造がより単純であること、または明状態での透過率がより高いこと、またはその両方の利点を有する。更に、この場合のスイッチ素子の光学的外観は白色、即ち着色されておらず、これは特定の用途にとって望ましいものであり、広範囲の熱および光照射の存在下におけるスイッチ素子の寿命がより長くなり得る。
【０１２５】
本出願の目的のために用語「二色性色素」は、その吸収特性が光の偏光方向に対する分子の配向に依存する光吸収性化合物を意味すると解釈される。典型的には本出願による二色性色素は細長い形状を有し、即ち色素分子は他の２つの空間方向におけるよりも１つの空間方向（縦軸）において著しく長い。
【０１２６】
本発明によるスイッチ層は任意に好ましくは３種類の二色性色素を含み、ただし好ましくは、二色性色素の吸収スペクトルは人間の目に黒色または灰色の印象が生じるように互いに補完する。
【０１２７】
色素化合物は好ましくは、アゾ化合物、アントラキノン類、メチン化合物、アゾメチン化合物、メロシアニン化合物、ナフトキノン類、テトラジン類、リレン類、ベンゾチアジアゾール類、ピロメテン類、ジケトピロロピロール類、チエノチアジアゾール類およびマロノニトリル類から選択される。これらのうち、特に国際公開第２０１４／０９０３７３号で開示される通りのアゾ化合物、アントラキノン類、リレン類、特に国際公開第２０１４／１８７５２９号で開示される通りのベンゾチアジアゾール類、特に未だ公開されていない欧州特許出願第１３００５９１８．１で開示される通りのジケトピロロピロール類、特に未だ公開されていない欧州特許出願第１４００２９５０．５で開示される通りのチエノチアジアゾール類、特に未だ公開されていない欧州特許出願第１４００４１４５．０で開示される通りのマロノニトリル類が特に好ましい。
【０１２８】
その構造が下に示される以下の色素が特に好ましく用いられる。
【０１２９】
【化４４】
2019527381.tif 000048
【０１３０】
【化４５】
2019527381.tif 000049
本発明によるスイッチ層Ｓは好ましくは、１μｍ〜３００μｍの範囲内、特に好ましくは３μｍ〜１００μｍの範囲内、非常に特に好ましくは２０〜１００μｍの範囲内の厚さを有する。これは、本発明によるスイッチ素子がスイッチ層Ｓを１層のみ有する場合に適用する。スイッチ素子が順次に配置された複数のスイッチ層Ｓを有する場合、これらの層の厚さの合計は好ましくは、５〜２００μｍ、特に好ましくは１０〜１００μｍである。
【０１３１】
更に好ましい実施形態において本発明によるスイッチ層Ｓは、３μｍ〜２００μｍの範囲内の厚さ、好ましくは３〜７５μｍの範囲内の厚さを有し、全透過率Ｔｔｏｔａｌは０．３〜１の範囲内であり、５５０ｎｍの光線波長で不透明なスイッチ状態において拡散透過率Ｔｄは０．２５〜１の範囲内である。
【０１３２】
好ましい実施形態において本発明によるスイッチ層Ｓは一方のスイッチ状態において好ましくは電圧の存在下で、０．２５を超えるＴｄ、特に好ましくは０．３０を超えるＴｄ、非常に特に好ましくは０．３５を超えるＴｄ、最も好ましくは０．４０を超えるＴｄの拡散透過率を有する。
【０１３３】
更に好ましい実施形態において本発明によるスイッチ層Ｓは他方のスイッチ状態において好ましくは電圧のない状態で、５％未満の拡散ヘイズＨを有し、ただし３％未満の拡散ヘイズＨが特に好ましい。
【０１３４】
好ましい実施形態において非散乱状態は好ましくは印加電圧なしで起こり、散乱状態は好ましくは５〜２００Ｖの範囲内、特に好ましくは２０および１００Ｖの間の電圧で起こる。
【０１３５】
更に好ましい実施形態において本発明によるスイッチ層Ｓは、２５〜１００％、好ましくは６０〜１００％、より好ましくは７０〜１００％、最も好ましくは８０〜１００％のヘイズＨの値を有する不透明散乱スイッチ状態を提供する。
【０１３６】
更に好ましい実施形態において本発明によるスイッチ層Ｓは一方のスイッチ状態における上部スイッチ層平面ＵＳＬＰ（ｕｐｐｅｒ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｌａｙｅｒ  ｐｌａｎｅ）からの後方散乱方向Ｄ（＞）において好ましくは、平行光線の４５％未満、特に好ましくは２０％未満、より好ましくは１０％未満、非常に特に好ましくは５％未満を散乱する。この低い後方散乱は特に好ましくは、スイッチ層の全てのスイッチ状態において、また特にスイッチ層の散乱スイッチ状態においても存在する。
【０１３７】
更なる好ましい実施形態において本発明によるスイッチ層Ｓは、０％〜８０％の全透過率範囲内の全透過率の制御範囲を有し、ただし制御範囲は少なくとも１５％である。
【０１３８】
本発明によるスイッチ層Ｓは液晶媒体を含む更なるスイッチ層と共に、多層スイッチデバイスに存在してよい。本明細書において追加のスイッチ層は更なるスイッチ層でよく、および／または追加のスイッチ層は散乱スイッチ状態を有することなく明から暗にスイッチするスイッチ層でよい。２層、３層または４層のスイッチ層を含む多層スイッチデバイス、特に好ましくは２層または３層のスイッチ層を含むものが特に好ましい。好ましくは、これらのスイッチ層の少なくとも１層は散乱スイッチ状態を有さないスイッチ層である。
【０１３９】
本発明は更に上記タイプのスイッチ層Ｓを含むスイッチ素子を包含し、スイッチ層Ｓは第１層シーケンスに配置され、第１層シーケンスは外側から内側に向かって
・外側基板層、
・外側導電層
・スイッチ層Ｓ、
・内部導電層、および
・内側基板層
を含む。
【０１４０】
外側および内側基板層は、ガラスまたはポリマー、特にガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ＣＯＰ（環状オレフィンポリマー）またはＴＡＣ（トリアセチルセルロース）から成ってよい。
【０１４１】
外側および内側導電層は、導電性透明酸化物（ＴＣＯ）、好ましくはＩＴＯまたはＳｎＯ２：Ｆ、または薄透明金属および／または金属酸化物層、例えば銀から成ってよい。外側および内側導電層は好ましくは、電気的に接続されている。電圧供給は好ましくは、電池、充電式電池、スーパーキャパシタまたは外部電流源で提供される。
【０１４２】
本発明によるスイッチ素子の更に好ましい実施形態においてスイッチ素子は、第１層シーケンスの外側基板層上および／または第１層シーケンスの内側基板層上に第２層シーケンスを有し、
第２層シーケンスは、外側から内側に向かって
・基板層、
・導電層、
・液晶媒体を含むスイッチ層、
・導電層、および
・基板層
を含む。
【０１４３】
第２層シーケンスの基板層、導電層および配向層の好ましい実施形態については、第１層シーケンスの対応する層の説明で既に説明したのと同じことが対応して同様に適用される。第２層シーケンスのスイッチ層の液晶媒体は好ましくは前方散乱性ではないが、１種類以上の二色性色素を含有する。代わりにおよび同様に好ましくは第２層シーケンスのスイッチ層は、更なるスイッチ層Ｓ、即ち散乱状態を有するスイッチ層でよい。
【０１４４】
更に本発明は、上記タイプのスイッチ素子を備える窓構成品を包含する。本発明の目的のために用語「窓構成品」は窓の光透過性構成品、即ち建物の壁の一部を意図するか同等の単層または複層ガラス窓のガラス板を意味する。
【０１４５】
ガラス板は入射平行光線に面する側（外側）と、入射平行光線とは反対側にある面（内側）とを有する。上記タイプのスイッチ素子は、本発明による窓構成品の外側または内側に配置してよい。
【０１４６】
しかしながら本発明によるスイッチ素子は窓においてのみならず部屋の中、例えば部屋の間の分離壁および部屋の個々の構成物品を分離する構成品においても用いることができる。この場合、散乱から透明へスイッチ素子がスイッチすることで達成されるプライバシーによって、部屋部分の間に視覚的な障壁を生じることができる。
【０１４７】
更に上記タイプのスイッチ素子は前方に吊り下げられたクラッド材に組み込むことができ、前方に吊り下げられたクラッド材は窓の外側の前方に配置される。それによって入射平行光線は、窓の内側に隣接する部屋にいる観察者からより離れたところで散乱される。より離れることで小さな散乱角で散乱された光が観察者を通過し、その結果まぶしくない可能性が高くなる。
【０１４８】
＜測定方法＞
本発明で使用される測定量の測定は、１５０ｍｍの積分球（ウルブリヒト球）を備えるパーキンエルマー社Ｌａｍｂｄａ１０５０ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ分光計で行われる。それぞれの場合で透過強度の値は３８０〜７８０ｎｍのスペクトル領域にわたって平均して決定される。本明細書において「平均」とは、数値平均を意味すると解釈される。
【０１４９】
広角散乱強度Ｉ≧２．５°を測定するには、サンプルを積分球のサンプルホルダーに直接取り付ける。積分球を開く。２．５°未満の開口角を有する光は球を出て、もはや測定に入らないように出射光を光トラップ内、即ち非反射性の黒色媒体内、例えば黒色の非反射布内に集める。
【０１５０】
全透過率Ｉｔの強度を測定するには、サンプルを積分球の入口でサンプルホルダーに直接取り付ける。積分球（ウルブリヒト球）は閉じており、サンプルを通過する全ての光、即ち散乱されていない光と散乱された光の両者を検出器に導く。
【０１５１】
異なるスイッチ状態における特性強度を得るために、スイッチ媒体に駆動電圧が有るときと無いときで測定を行う。完全に解析するために、強度対電圧曲線を測定する。
【０１５２】
後方散乱強度を測定するには、サンプルを積分球の開いた出口開口部に取り付ける。光トラップを、サンプルの後ろの更なる光路に配置する。サンプルによって反射された光は積分球を介して検出器に到達し、測定される。非反射光は検出器に到達することなく積分球を出る。
【０１５３】
以降、散乱が無いとは０．０３未満、好ましくは０．０１未満のＴｄの値を意味することを意図する。実際の実施形態においてゼロに等しいＴｄの値は、決して完全には達成できない。
【０１５４】
それぞれ本特許出願を通して、１，４−シクロへキシレン環および１，４−フェニレン環を以下の通り表記する。
【０１５５】
【化４６】
2019527381.tif 000050
本特許出願全体および実施例において、液晶化合物の構造は頭字語によって示される。他に示されない限り、化学式の変換は、表１〜３に従って実施される。全ての基ＣｎＨ２ｎ＋１、ＣｍＨ２ｍ＋１およびＣｍ’Ｈ２ｍ’＋１またはＣｎＨ２ｎおよびＣｍＨ２ｍは、それぞれの場合で、それぞれｎ、ｍ、ｍ’またはｚ個のＣ原子をそれぞれ有する直鎖状のアルキル基またはアルキレン基である。ｎ、ｍ、ｍ’ｚは、それぞれ互いに独立に、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２、好ましくは１、２、３、４、５または６を表す。表１において、それぞれの化合物の環要素をコード化し、表２に架橋要素を掲載し、表３に化合物の左または右側鎖についての記号の意味を示す。
【０１５６】
【表１】
2019527381.tif 000051
【０１５７】
【表２】
2019527381.tif 000052
【０１５８】
【表３】
2019527381.tif 000053
好ましい実施形態において本発明によるスイッチ層またはＬＣ媒体は、表Ａに列記する化合物からの少なくとも２種類の化合物を含有する。当該化合物は、（非重合性）液晶低分子量成分の一部である。
【０１５９】
＜表Ａ＞
以下の略称を使用する：
（ｎ、ｍ、ｍ’、ｚ：それぞれ互いに独立に、１、２、３、４、５または６；
（Ｏ）ＣｍＨ２ｍ＋１はＯＣｍＨ２ｍ＋１またはＣｍＨ２ｍ＋１を表す）。
【０１６０】
【表４】
2019527381.tif 000054
【０１６１】
【表５】
2019527381.tif 000055
【０１６２】
【表６】
2019527381.tif 000056
【０１６３】
【表７】
2019527381.tif 000057
【０１６４】
【表８】
2019527381.tif 000058
【０１６５】
【表９】
2019527381.tif 000059
【０１６６】
【表１０】
2019527381.tif 000060
【０１６７】
【表１１】
2019527381.tif 000061
【０１６８】
【表１２】
2019527381.tif 000062
【０１６９】
【表１３】
2019527381.tif 000063
【０１７０】
【表１４】
2019527381.tif 000064
【０１７１】
【表１５】
2019527381.tif 000065
【０１７２】
【表１６】
2019527381.tif 000066
【０１７３】
【表１７】
2019527381.tif 000067
【０１７４】
【表１８】
2019527381.tif 000068
【０１７５】
【表１９】
2019527381.tif 000069
【０１７６】
【表２０】
2019527381.tif 000070
【０１７７】
【表２１】
2019527381.tif 000071
【０１７８】
【表２２】
2019527381.tif 000072
【０１７９】
【表２３】
2019527381.tif 000073
【０１８０】
【表２４】
2019527381.tif 000074
本発明によって使用できる液晶混合物は、それ自体従来の様式で調製される。一般に、より少量で使用される成分の所望の量を、主要な組成を構成する成分中で、有利には昇温して溶解する。また有機溶媒、例えば、アセトン、クロロホルムまたはメタノール中の成分の溶液を混合し、完全に混合後に、例えば、蒸留によって溶媒を再び除去することも可能である。
【０１８１】
また誘電体は、例えば、ＵＶ吸収剤、抗酸化剤、ナノ粒子およびフリーラジカル補足剤などの当業者に既知で文献に記載される更なる添加剤を含んでもよい。例えば、０〜１５％の多色性色素、安定剤またはキラルドーパントを加えることができる。本発明による混合物に適切な安定剤は、特に、表Ｃに列記されるものである。
【０１８２】
例えば０〜１５％の多色性色素を加えることができ、更に、導電性塩、好ましくは、４−ヘキソキシ安息香酸エチルジメチルドデシルアンモニウム、テトラフェニルボラン酸テトラブチルアンモニウムまたはクラウンエーテル類の錯塩（例えば、Ｈａｌｌｅｒら、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．２４巻、２４９〜２５８頁（１９７３年）参照）を、導電性を改良するために添加することができ、または、誘電異方性、粘度および／またはネマチック相の配向を改変するための物質を加えることもできる。このタイプの物質は例えば、ドイツ国特許出願公開第２２  ０９  １２７、２２  ４０  ８６４、２３  ２１  ６３２、２３  ３８  ２８１、２４  ５０  ０８８、２６  ３７  ４３０および２８  ５３  ７２８号明細書に記載されている。
【０１８３】
表Ｂに、本発明による混合物に添加できる可能性のあるドーパントを示す。混合物がドーパントを含む場合、０．０１〜４重量％、好ましくは０．１〜１．０重量％の量で用いる。
【０１８４】
【表２５】
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【０１８５】
【表２６】
2019527381.tif 000076
【０１８６】
【表２７】
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混合物の合計量に対して例えば１０重量％まで、好ましくは０．０１〜６重量％、特には０．１〜３重量％の量で本発明による混合物に添加できる安定剤を下の表Ｃに示す。好ましい安定剤は特に、ＢＨＴ誘導体、例えば２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−アルキルフェノール類およびＴｉｎｕｖｉｎ７７０ならびにＴｕｎｉｖｉｎ  ＰおよびＴｅｍｐｏｌである。
【０１８７】
【表２８】
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【０１８８】
【表２９】
2019527381.tif 000079
【０１８９】
【表３０】
2019527381.tif 000080
【０１９０】
【表３１】
2019527381.tif 000081
【０１９１】
【表３２】
2019527381.tif 000082
本発明による混合物においての使用に好ましい反応性メソゲン（重合性化合物）を、下の表Ｄに示す。
【０１９２】
【表３３】
2019527381.tif 000083
【０１９３】
【表３４】
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【０１９４】
【表３５】
2019527381.tif 000085
【０１９５】
【表３６】
2019527381.tif 000086
【０１９６】
【表３７】
2019527381.tif 000087
【０１９７】
【表３８】
2019527381.tif 000088
【０１９８】
【表３９】
2019527381.tif 000089
【０１９９】
【表４０】
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【０２００】
【表４１】
2019527381.tif 000091
【０２０１】
【表４２】
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【０２０２】
【表４３】
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【０２０３】
【表４４】
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【０２０４】
【表４５】
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【０２０５】
【表４６】
2019527381.tif 000096
【０２０６】
【表４７】
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【実施例】
【０２０７】
以下の例において
Δｎは、２０℃および５８９ｎｍで測定される光学的異方性を表し、
Δεは、２０℃および１ｋＨｚにおける誘電異方性を表し、
ｃｌ．ｐ．は、透明点［℃］を表し、
ＬＴＳは、試験用セルで決定される低温安定性（ネマチック相）を表す。
【０２０８】
他に明言しない限り、本出願における全ての濃度は、対応する混合物または混合物成分に関する。全ての物理的特性は、「Ｍｅｒｃｋ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ，Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ（メルク液晶、液晶の物理的特性）」ドイツ国メルク社１９９７年１１月刊に記載される通り決定され、他に明らかに示さない限り２０℃の温度を適用する。
【０２０９】
他に示さない限り、部またはパーセントのデータは、重量部または重量パーセントを表す。
【０２１０】
以下の例において、より詳細に本発明を説明する。
【０２１１】
＜混合物例＞
本発明による例のスイッチ層を製造するために、下に列記する重量割合のそれらの成分である液晶分子を有する以下のホスト混合物Ｈ１〜Ｈ３を使用する。
【０２１２】
【表４８】
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【０２１３】
【表４９】
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【０２１４】
【表５０】
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【０２１５】
【表５１】
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【０２１６】
【表５２】
2019527381.tif 000102
【０２１７】
【表５３】
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以下の反応性メソゲンまたはモノマーを使用する。
【０２１８】
【化４７】
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【０２１９】
【化４８】
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以下の配向添加剤を使用する。
【０２２０】
【化４９】
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＜混合物例Ｍ１＞
式Ｉ−１の化合物（配向添加剤、３．０％）をネマチックホスト混合物Ｈ１に添加する。更に重合性誘導体ＲＭ−１（１０．０％）および０．３０重量％の光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）６５１を混合物に添加する。得られた混合物を均質化し、「配向のない」試験用セル（セル厚ｄは約４．０μｍ、両側にＩＴＯコーティング、配向層およびパッシベーション層なし）に充填する。
【０２２１】
ＬＣ混合物は基板の表面に対して、自発的なホメオトロピック（垂直）配向を示す。
【０２２２】
自発的な重合を防止するために、Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６（ＢＡＳＦ社）などの添加剤（例えば０．００１％）を添加してよい。
【０２２３】
＜混合物例Ｍ２〜Ｍ６＞
混合物実施例Ｍ１に類似して、以下の混合物を調製および試験する。
【０２２４】
【表５４】
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混合物は、ＵＶ重合の前後で試験用セル内の媒体の垂直配向を提供する。
【０２２５】
＜デバイス例１〜６＞
本発明によるスイッチ素子は本発明によるスイッチ層Ｓを、下に概略的に示す層シーケンスで含む。
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スイッチ層に、混合物例Ｍ１の混合物を使用する。混合物を、ＩＴＯ層を有するガラス基板間に導入する。得られたスイッチ層をＵＶ光（１５分、１００ｍＷ／ｃｍ２）で処理する。重合性誘導体が重合し、ポリマーネットワークが形成される。混合物の損傷を防ぐために、重合中にＵＶカットオフフィルターを使用する（例えば３４０ｎｍカットフィルター）。
【０２２６】
得られたスイッチ素子は、高温においても透明からヘイズ状態に可逆的にスイッチできる。
【０２２７】
スイッチ素子１は以下の特性を示す。
【０２２８】
【表５５】
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説明：Ｈｉｎｉ：初期ヘイズ、Ｈｍａｘ：最大動作ヘイズ；Ｈｒｅｓ：駆動（５〜１００Ｖ）後の残存ヘイズ；Ｔ０Ｖ：動作電圧０Ｖにおける全透過率；Ｔ１００Ｖ：動作電圧１００Ｖにおける全透過率；ΔＴ：０Ｖおよび１００Ｖ間の全透過率差。
【０２２９】
式Ｉ−１の化合物などの添加剤をＲＭ−１と組み合わせて使用することでスイッチ層およびホメオトロピック配向に基づく他の類似のスイッチ層技術に、もはや配向層は必要ない。
【０２３０】
類似して、以下のデバイス例を作製および測定する。
【０２３１】
【表５６】
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説明：Ｈｉｎｉ：初期ヘイズ、Ｈｍａｘ：最大動作ヘイズ；Ｈｒｅｓ：駆動（５〜１００Ｖ）後の残存ヘイズ；Ｔ０Ｖ：動作電圧０Ｖにおける全透過率；Ｔ１００Ｖ：動作電圧１００Ｖにおける全透過率；ΔＴ：０Ｖおよび１００Ｖ間の全透過率差。
【０２３２】
＜スイッチ曲線の測定＞
デバイスのスイッチ動作を、電圧に対するグラフヘイズを得ることで分析する。図１は、混合物Ｍ５（３％添加剤Ｉ−１）を含有するデバイス例５のスイッチ曲線を示す。このグラフは低い初期ヘイズ、約２０から５０Ｖの間でのスイッチ動作およびより高電圧において高レベルの最大ヘイズを示す。スイッチ動作は高度に可逆的である。
【図１】
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【国際調査報告】
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